专利名称：一种土壤改良剂及其制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种的土壤改良剂及其制备方法与应用，属于土壤改良剂技术领域。
背景技术：
随着农业不断进步，保护地生产已成为当代农业经济发展的重要支柱产业。由于片面的追求产量，盲目加大水、肥、农药的投入，使保护地出现了一系列制约可持续生产的严重问题，如不适当的水肥管理引起土壤理化性质恶化、土壤中营养成分失衡，加上长期的连作导致的土传病害蔓延，已成为保护地蔬菜生产的主要障碍因素之一，很多蔬菜保护地因土传病害严重而不得不改作露地栽培，这个问题已经严重地制约了保护地蔬菜生产的发展。有关连作障碍原因的调查结果表明主要有以下几个因素(I) 土壤理化性质的恶化。连作时由于某些作物对肥料的选择性吸收，容易导致一些元素特别是微量元素的缺乏，引起蔬菜的发育障碍。(2) 土传病虫害。随着保护地蔬菜的连年栽培，土传病害越来越突出，其发病率高，危害性大，连作使得土壤中的病原菌数量不断增加，特别是近年来由于过多的使用化肥所带来土壤中病原拮抗菌的减少，更加重了土传病虫害的发生。如青枯病、早疫病、炭疽病、枯萎病、软腐病、根结线虫病以及土壤害虫种群繁衍增加,如蝼蛄、韭蛆等。(3)植物的自毒作用。目前对土传病害的控制主要采用化学防治方法，不仅防治效果逐年减弱，而且会造成严重的环境污染和农药残留，降低农产品的品质，严重威胁着人们的健康。土壤改良剂能够改良土壤的物理、化学和生物性质，使其更适宜于植物生长，目前已广泛应用于农业生产。根据土壤改良剂的性质可分为酸性、碱性、营养型、有机物、无机物、防治土传病害的、微生物、豆科绿肥、生物制剂等土壤改良剂。虽然土壤改良剂品种繁多，但存在效果单一、不稳定、长期使用副作用大等问题。因此，进一步研究能够改善土壤环境，有效抑制土壤病害的土壤改良剂，成为改善蔬菜保护地环境和实现可持续发展的主要方法与措施。土壤是农作物生长的基质，只有健康的土壤才能生产出健康的农产品。长期施用化肥和连茬耕作，导致土壤微生物区系发生改变，病原微生物增加，土传病害发病严重，甚至绝收。各种植物都受到土传病害的危害，尤以棉花黄、枯萎病，瓜类作物枯萎病，小麦青枯病、立枯病等危害严重，往往带来毁灭性后果，因此又被称为植物癌症。目前，对土传病害的防治措施包括施用有机物、清除病残体、生物防治、调节土壤理化化性质、化学防治、换土、土壤消毒等措施来控制土传病病害的发生，但都不能有效防治毁灭性土传病害的发生，反而产生新的问题。化学防治效果不理想，病原抗药性增加，还污染土壤和水体；生物防治效果不稳定；换土和土壤消毒，工程量大，破坏土壤环境。土传病害虽然被称为植物的癌症，但其发病机制和人类的癌症有本质的差别，防治的根本在于改善土壤结构的前提下，土壤中植入大量的(20L/660m2)有益微生物,可以竞争、抑制病原物,减轻病原压力，辅以种子消毒，完全可以将土传病害控制在不减少种植收益之下。有效稳定的有益微生物(生防菌)的获得，是防治土传病害的关键因素之一
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种土壤改良剂及其制备方法与应用。本发明通过以下技术方案实现一种土壤改良剂，组分如下,均为重量份数生化黄腐酸(BFA) 10 15份，聚丙烯酰胺10 20份，牛蒡低聚果糖5 10份，壳聚糖5 10份,硫酸锌I 5份,硼酸I 2份,拟康氏木霉发酵液50 70份。根据本发明优选的，所述壳聚糖脱乙酰度> 90. 0%。根据本发明优选的，所述生化黄腐酸含量彡50wt%，有机质彡80wt%，pH值彡8. O。根据本发明优选的，所述聚丙烯酰胺分子量为1000万 1200万,含量彡90. 0wt%,pH值6 7。根据本发明优选的，所述牛蒡低聚果糖分子量为2000 3000，均一度> 85. 0%。根据本发明优选的，所述硫酸锌含量> 98. 0wt%。根据本发明优选的，所述硼酸含量> 99. 0wt%。根据本发明优选的，所述拟康氏木霉发酵液中菌丝含量> O. 2g/ml ;进一步优选的，所述拟康氏木霉的菌种保藏号为CGMCC No. 3. 3002。上述土壤改良剂的制备方法，步骤如下(I)取牛蒡根干粉，用8 12倍体积的70 80°C水水提3 4次，合并提取液，60 65°C真空浓缩为原体积的三分之一到四分之一后，再加3 4倍体积95 97%的乙醇沉淀，取沉淀溶于水后，冻干，制得牛蒡低聚果糖；(2)取菌株保藏编号为CGMCC No. 3. 3002的拟康氏木霉，接入PDA液体培养基后，在28 30°C、120 130rpm的条件下，振荡培养10 12天，制得拟康氏木霉发酵液；(3)取菌株保藏编号为CGMCC No. 3. 3002的拟康氏木霉，接种于PDA液体培养基后,在28 30°C、100 IlOrpm的条件下,振荡培养8 9天后,过滤得到菌丝体。加入菌丝体重量8 10倍体积的10 12%Na0H (W/V)搅拌后浸泡24 32h，离心洗涤直至滤液为中性，加入40 50%Na0H (W/V)溶液120 126°C处理2 3h，离心洗涤后，用10 12%乙酸(V/V)，100°C孵育2 3h，抽提合并滤液，用O. 8 I. 2mol/LNa0H调pH值7. O 9. 0，静置过夜，离心洗涤至中性，再用70 75%乙醇洗涤，烘干，获得壳聚糖。(4)取生化黄腐酸、聚丙烯酰胺、步骤(I)制得的牛蒡低聚果糖、步骤(3)制备的壳聚糖、硫酸锌、硼酸及步骤(2)制得的拟康氏木霉发酵液按比例混合均匀即得。所述步骤(2 )和(3 )中的PDA液体培养基每升组分如下 马铃薯200g,葡萄糖20g,蒸懼水定容至IOOOml。上述土壤改良剂在改良土壤中的应用。有益效果I、本发明选取了拟康氏木霉(菌种保藏号为CGMCC No. 3. 3002)作为拮抗植物病原菌的菌株，研究发现拟康氏木霉孢子能够有效改善土壤环境，抑制包括枯萎病、软腐病在内的多种土传病害病的发生，同时该菌具有纤维素酶活性能够有效增加秸杆的降解速率。2、本发明选取聚丙烯酰胺作为改善土壤构造的有效成分，它可以增加土壤团粒结构，降低土壤容重，使土壤总孔隙率和毛管孔隙度增加，明显增加渗透率，促进土壤的保水能力。经研究发现，聚丙烯酰胺的吸水与保水能力均非常适合土壤改良剂的要求。3、牛蒡低聚果糖能够有效地诱导植物产生抗性，从而增强植物对病原的抗性，降
4低病害的发生。从植物中提取到一种廉价的诱导子，能够有效地诱导植物产生抗性，从而提高植物对病原的抗性，并能够促进植物生长。4、本发明以碱法利用拟康氏木霉菌丝(菌种保藏号为CGMCC No. 3. 3002)制备了高均一度和高脱乙酰度的壳聚糖，有效抑制土壤病原菌的繁殖，增强植物抗性，促进植物生长，改善作物品质。5、本发明以生化黄腐酸为基质，载入植物必须且土壤缺乏的微量元素、抗病诱导子和生防微生物，制备为一种具有改善土壤理化性质、抑制土传病害、促进植物生长、诱导植物系统抗性的绿色土壤改良剂。6、本发明结合生化黄腐酸和聚丙烯酰胺，载入植物必须且土壤缺乏的微量元素锌和硼、抗病诱导子牛蒡低聚果糖、壳聚糖和生防真菌拟康氏木霉，制备的具有改善土壤理化性质、抑制土传病害、促进植物生长、诱导植物系统抗性的环境友好的土壤改良剂。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明所述技术方案做进一步说明，但发明所保护范围不限于此。材料说明生化黄腐酸购自郑州神农化工有限公司，含量彡40wt%，有机质彡50wt%, pH值
8.O。聚丙烯酰胺购自成都科龙化工试剂厂，聚丙烯酰胺分子量为1000万 1200万，含量彡 90. 0wt%, pH 值 6 7。拟康氏木霉购自中国菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCCNo. 3. 3002。硫酸锌和硼酸购自国药集团化学试剂有限公司，含量> 98. 0wt%o培养基PDA液体培养基每升组分如下马铃薯200g,葡萄糖20g,蒸懼水定容至IOOOml。实施例I一种土壤改良剂，组分如下,均为重量份数生化黄腐酸(BFA) 15份，聚丙烯酰胺10份，牛蒡低聚果糖10份，壳聚糖10份，硫酸锌5份，硼酸2份，拟康氏木霉发酵液70份。上述土壤改良剂通过如下方法制备，步骤如下(I)取牛蒡根干粉，用10倍体积的70°C水水提3次，合并提取液，60°C真空浓缩为原体积的四分之一后，再加3倍体积95%的乙醇沉淀，取沉淀溶于水后，冻干，制得牛蒡低聚果糖；经检测，分子量为2310，均一度85. 0%。(2)取菌株保藏编号为CGMCC No. 3. 3002的拟康氏木霉，接入PDA液体培养基后，在28°C、130rpm的条件下，振荡培养10天，制得拟康氏木霉发酵液；经检测，拟康氏木霉发酵液中菌丝含量O. 3g/ml。(3)取菌株保藏编号为CGMCC No. 3. 3002的拟康氏木霉，接种于PDA液体培养基后，在28°C、100rpm的条件下，振荡培养8天后，过滤得到菌丝体。加入菌丝体重量10倍体积的10%Na0H (W/V)搅拌后浸泡24h，离心洗涤直至滤液为中性，加入45%Na0H (W/V)溶液126°C处理2h，离心洗涤后，用10%乙酸(V/V)，100。。孵育2h，抽提合并滤液，用I. Omol/L NaOH调pH值8. 0，静置过夜，离心洗涤至中性，再用75%乙醇洗涤，烘干，获得均一度80%，脱乙酰度90%的壳聚糖。(4)取生化黄腐酸、聚丙烯酰胺、步骤(I)制得的牛蒡低聚果糖、步骤(3)制的壳聚糖、硫酸锌、硼酸及步骤(2)制得的拟康氏木霉发酵液按比例混合均匀即得。实施例2一种土壤改良剂，组分如下,均为重量份数生化黄腐酸(BFA) 10份，聚丙烯酰胺15份，牛蒡低聚果糖8份，壳聚糖8份，硫酸锌3份，硼酸I份，拟康氏木霉发酵液50份。上述土壤改良剂通过如下方法制备，步骤如下(I)取牛蒡根干粉，用10倍体积的70°C水水提3次，合并提取液，60°C真空浓缩为原体积的四分之一后，再加3倍体积95%的乙醇沉淀，取沉淀溶于水后，冻干，制得牛蒡低聚果糖；经检测，分子量为2310，均一度85. 0%。(2)取菌株保藏编号为CGMCC No. 3. 3002的拟康氏木霉，接入PDA液体培养基后，在28°C、130rpm的条件下，振荡培养10天，制得拟康氏木霉发酵液；经检测，拟康氏木霉发酵液中菌丝含量O. 3g/ml。(3)取菌株保藏编号为CGMCC No. 3. 3002的拟康氏木霉，接种于PDA液体培养基后，在28°C UlOrpm的条件下，振荡培养9天后，过滤得到菌丝体。加入10倍体积的10%Na0H(W/V)搅拌后浸泡24h，离心，洗涤直至滤液为中性，加入45%Na0H溶液126°C处理2h，离心洗涤后，用10%乙酸(V/V)，100°C处理2h，抽提合并滤液，用Imol/LNaOH调pH值为8.0，静置过夜，离心洗涤至中性，再用75%乙醇洗涤，烘干，获得壳聚糖。经检测，纯度大于80. 0%，脱乙酰度大于90. 0%。(4)取壳聚糖、生化黄腐酸、聚丙烯酰胺、步骤(I)制得的牛蒡低聚果糖、步骤(3)制得的壳聚糖、硫酸锌、硼酸及步骤(2)制得的拟康氏木霉发酵液按比例混合均匀即得。应用例I土壤改良剂对土壤理化性质的影响试验于平度市南村无公害蔬菜示范园番茄棚内进行。番茄品种为好韦斯特(美国产)，试验小区土质的基本情况为棚龄6年，棚面积480m2，番茄于9月I日定植，种植方式为畦栽。该试验分为4个处理，每个处理3个重复小区随机排列。4个处理分别为空白对照组定植前施用底肥，后期不追肥，处理时喷施500L/hm2的清水；正常对照组定植前施用底肥，生长中期追肥一次；改良剂处理组I :定植前施用底肥的同时用实施例I所述土壤改良剂处理(表面喷施，喷施前加水稀释600倍，处理量为15L/hm2)后，生长中期进行追肥一次；改良剂处理组2 :定植前施用底肥的同时用实施例2所述土壤改良剂处理(表面均匀喷施，喷施前加水稀释500倍，处理量为15L/hm2)，后期不追肥。田间日常管理按照习惯进行。收获期结束后，收集各个处理土壤，测定其基础理化性质。土壤容重应用环刀法、PH值应用电位法、有机质应用重铬酸钾容量法、速效磷应用钥蓝比色法、速效钾应用四苯硼钠比浊法。其结果如表I所示，土壤改良剂的施用使土壤容重显著下降，土壤孔隙度明显增加，有效改良了土壤的酸度，增加土壤中有机质的含量，提高了有效磷钾的量。
权利要求
1.一种土壤改良剂，其特征在于，组分如下，均为重量份数生化黄腐酸10 15份，聚丙烯酰胺10 20份，牛蒡低聚果糖5 10份，壳聚糖5 10份，硫酸锌I 5份，硼酸I 2份，拟康氏木霉发酵液50 70份。
2.如权利要求I所述的土壤改良剂，其特征在于，所述壳聚糖脱乙酰度>90. 0%。
3.如权利要求I所述的土壤改良剂，其特征在于，所述生化黄腐酸含量>50wt%，有机质彡80wt%, pH值彡8. O。
4.如权利要求I所述的土壤改良剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺分子量为1000万 1200万，含量彡90. 0wt%, pH值6 7。
5.如权利要求I所述的土壤改良剂，其特征在于，所述牛蒡低聚果糖分子量为2000 3000，均一度彡 85. 0%。
6.如权利要求I所述的土壤改良剂，其特征在于，所述硫酸锌含量>98. 0wt%。
7.如权利要求I所述的土壤改良剂，其特征在于，所述硼酸含量>99. 0wt%。
8.如权利要求I所述的土壤改良剂，其特征在于，所述拟康氏木霉发酵液中菌丝含量^ O. 2g/mlο
9.如权利要求8所述的土壤改良剂，其特征在于，所述拟康氏木霉的菌种保藏号为CGMCC No. 3. 3002。
10.权利要求I所述土壤改良剂的制备方法，其特征在于，步骤如下(1)取牛蒡根干粉，用8 12倍体积的70 80°C水水提3 4次，合并提取液，60 65°C真空浓缩为原体积的三分之一到四分之一后，再加3 4倍体积95 97%的乙醇沉淀，取沉淀溶于水后，冻干，制得牛蒡低聚果糖；(2)取菌株保藏编号为CGMCCNo. 3. 3002的拟康氏木霉，接入PDA液体培养基后，在28 30°C、120 130rpm的条件下，振荡培养10 12天，制得拟康氏木霉发酵液；(3)取菌株保藏编号为CGMCCNo. 3. 3002的拟康氏木霉，接种于PDA液体培养基后，在28 30°C、100 IlOrpm的条件下,振荡培养8 9天后,过滤得到菌丝体；加入菌丝体重量8 10倍体积的10 12%Na0H (W/V)溶液搅拌后浸泡24 32h，离心洗涤直至滤液为中性，加入40 50%Na0H (W/V)溶液120 126°C处理2 3h，离心洗涤后，用10 12%乙酸(V/V)，100°C孵育2 3h，抽提合并滤液，用O. 8 I. 2mol/LNa0H调pH值7. O 9. 0，静置过夜，离心洗涤至中性，再用70 75%乙醇洗涤，烘干，获得壳聚糖。(4)取生化黄腐酸、聚丙烯酰胺、步骤(I)制得的牛蒡低聚果糖、步骤(3)制备的壳聚糖、硫酸锌、硼酸及步骤(2)制得的拟康氏木霉发酵液按比例混合均匀即得。
全文摘要
本发明涉及一种的土壤改良剂及其制备方法与应用。土壤改良剂的组分如下，均为重量份数生化黄腐酸10～15份，聚丙烯酰胺10～20份，牛蒡低聚果糖5～10份，壳聚糖5～10份，硫酸锌1～5份，硼酸1～2份，拟康氏木霉发酵液50～70份。本发明还提供上述土壤改良剂的其制备方法与应用。本发明结合生化黄腐酸和聚丙烯酰胺，载入植物必须且土壤缺乏的微量元素锌和硼、抗病诱导子牛蒡低聚果糖、壳聚糖和生防真菌拟康氏木霉，制备的具有改善土壤理化性质、抑制土传病害、促进植物生长、诱导植物系统抗性的环境友好的土壤改良剂。
文档编号C12R1/885GK102911670SQ201210451799
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者张鹏英, 陈靠山, 郭默然, 樊恒达 申请人:山东大学